圖 "% &’&飛機三面圖
對付的雷達,并實施干擾或欺騙。
( &—(戰略轟炸機
& ’(是一種雙座(或三座)、四發動機的亞音速隱身轟炸機。為實現下一代戰略轟炸機必須具有的良好隱身能力,以完成預定的空防任務, & ’(改變了傳統的設計模式,采用了新的飛翼氣動外形,如圖 " )所示。
圖 ")% &’(飛機的兩面圖
飛翼是一種沒有平尾、翼身融合的布局形式, & ’(飛機也沒有立尾,整個外形呈光滑曲線。已經實驗研究表明,除圓盤外,這種形體的隱身效果較佳。在機體上有三個隆起的鼓包。中間的那個大鼓包是座艙,機組人員通過前起落架輪艙后面的艙口進入座艙。艙內的電子系統可顯示飛行、發動機、傳感器和系統的信號。 & ’(還采用了電傳操縱系統和一個高效增穩系統,并至少一半飛行控制傳感器系統采用光導
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纖維傳輸。座艙兩側的稍小鼓包是發動機短艙,四臺通用電氣公司的 "" %& "’’型無加力渦扇發動機。渦噴與渦扇發動機相比,往往在推力相同和尺寸相近的情況下,前者的排氣溫度卻可能大很多。從紅外隱身的角度看,采用渦扇為好,而且涵道比越大越有利。 ( )的進氣道為 *型,前后端均呈扇貝狀。發動機排出的燃氣通過扇形二元噴管,從機翼上表面與后緣齒口的交匯處排出。采取如此復雜的設計都是為了減小電磁波的反射強度和紅外信息。
為了盡量減小阻力和雷達散射截面 +,*,( )隱形轟炸機的武器裝備和燃料全部在機體內。武器艙位于座艙后的機體內,據稱一架 ( )機可攜帶導彈和炸彈的總數不超過 "-枚,每枚可帶一個核彈頭。此外,為最大限度地提高 ( )的隱身能力,除了采用上述獨特設計外,還大量使用了隱身材料,該機的表面蒙皮采用了石墨片或蜂窩夾層等吸波材料,機翼壁板采用碳纖維復合材料,機體表面可能使用有玻璃纖維板(透波材料),有些地方還涂了吸波材料(如機翼前緣)。圖 "’. 顯示了 ()飛機的部分隱身設計。
除上述外, ( )飛機還裝備了多波型雷達。這種雷達具有獨到的特點和性能,可以加強 ( )飛機的隱身能力。
圖 "’./ (—)雷達吸波材料部位及內部結構示意圖 "飛翼內部連接翼身的金屬框架: )六角形蜂窩夾芯; 0吸波波紋板 1多層吸波蒙皮; 2磁損耗和電損耗吸波涂層: 3雷達波吸收襯里: -乘務員艙: 屏蔽電子設備; 4轟炸機導彈艙: "’ 六角形蜂窩網格填充有磁損耗雷達吸波材料, "" 飛翼表面雷達吸波層, ") 深埋在翼內噴氣發動機, "0 機身燃油箱
0. ""-5戰斗轟炸機 ""-5飛機是 "4-年美國卡特政府批準研制的隱身戰斗機,外界曾稱之為 "4飛機, "40年 "’月生產型飛機開始交付部隊使用。
從 ""-5飛機的分析可以看出,它主要采用了外形隱身技術、材料隱身技術和 •021•
紅外隱身技術等。
從外形布局看, " %飛機為獨特的三角形飛翼式前三點起落架布局(如圖 & ),機翼下表面與機身上表面由許多塊小平面組成一體的三面角錐(前錐、上錐、后錐),機翼的前緣就是機身前緣線的延伸。垂尾采用 ’字形雙垂尾。這種外形布局與隱身材料的綜合應用能達到很好的隱身效果。 " %的結構采用了大量各種類型的復合材料。機翼采用了吸波復合材料結構,機身下表面也是吸波復合材料(或涂層吸波材料)。采用這種結構型式的優點是:地面雷達不管從飛機哪個方向照射,雷達波都會被飛機下表面吸收,機身與發動機系統被機翼遮擋著,不管是單基地雷達還是多基地雷達,都很難捕捉到它。機身上表面由許多平面組成多面錐,它反射的雷達波以各種角度向飛機上半球的天空散射,使地面雷達很難接收到這些反射信號。若從預警機雷達下視照射方向來看,也只是一個很小的反射面積,而且只有近距離才有可能被發現。因此, " %的雷達散射截面很小(沿方位 ()*平均值約為 +& ,+&+平方米)。從 " %和 -".飛機的飛翼式布局看,它們遵循了“下吸上散”的設計原則,這可大大減少 ()*值。
在外形設計上, " %還有以下特點:
" %的飛機前、后緣、機身表面和轉折處的設計,使反射波集中于水平面內的幾個窄波束,這樣能使兩個波束間的“微弱信號”與背景噪音難以區別,以致使雷達不能夠得到充足的連續回波信號,而難以確定其是一個實在目標,或僅是一種瞬變噪聲。在飛機的一些不連續處,如座艙蓋接縫線,起落架艙門都有在邊緣設計成鋸齒狀嵌板,這種鋸齒邊緣與波束方向一致。發動機進氣口和機身頂部邊緣與機翼前緣平行;尾噴口邊緣與機翼外側后緣平行;機身邊緣與發動機短艙邊緣平行。這樣可盡量避免波束的直接向前反射。
—%采用大后掠角機翼,展弦比 *& /,在亞音速戰斗機上機翼前沿后掠約 001左右,可謂是個先例。這對飛機的氣動效率不利,但有以下幾點好處: "機身截面最小。從正面看,機翼也很短。 在一定翼展下,大后掠角可使機翼面積較大,同時機身后沿設計成燕尾形,增大了機翼總面積,降低了翼載荷,改善了飛機的失速特性和機動性; 減小高亞音速飛行時的阻力;加上雙發動機提供的足夠動力,從而解決了因隱身要求的非流線形與氣動效率間的矛盾,又降低了整機雷達散射面積。
—%為了隱身的需要,不設掛架,也不掛副油箱,武器全部裝在機身內部,導彈的發射只能采用彈射發射方式。
—%的發動機也采用渦扇發動機,以降低紅外輻射信號,除此而外,還重點對進氣口進行了特殊設計。進氣口用相距 & 234的吸波復合材料網狀格柵屏蔽起來,這種屏蔽面保證了進氣口對波長 +34或更長的雷達幾乎是不可見的。進氣口高約 +& 04,寬約 & 24,這樣超大尺寸的進氣口勢必有大量冷空氣從旁路通過,可用于
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降低排氣溫度。同時在外形上設計有遮擋物,把紅外和雷達信號抑制在窄方位范圍內,達到隱身的目的。
座艙玻璃是用特殊導電膜涂層處理的,以防止雷達波束進入駕駛艙。
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